[發明專利]次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失的評估方法及裝置

有效

• 申請號: 201910967114.6
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110866674B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 謝小榮;劉朋印;唐健;王艷輝;董曉亮
• 申請（專利權）人: 清華大學;國網內蒙古東部電力有限公司;國家電網公司華北分部;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F30/20
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 王艷斌

本發明公開了一種次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失的評估方法及裝置，其中，該方法包括：構建評價集；根據評價集建立機組疲勞壽命損失評估指標，并計算機組疲勞壽命損失評估指標值；將機組疲勞壽命損失評估指標值與機組疲勞壽命損失評估指標對應的預設風險閾值進行對比，根據對比結果分析次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失風險。該方法可以綜合考慮系統運行方式、故障類型、故障概率和全運行周期，實現對次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失的科學評估。

技術領域

本發明涉及安全穩定分析及評估技術領域，特別涉及一種次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失的評估方法及裝置。

背景技術

電力系統次同步振蕩會為危害電網穩定和機組安全，尤其是故障情況下，次同步振蕩會在機組軸系產生高幅值的暫態扭矩和應力，造成疲勞壽命損失，帶來安全風險，因此評估次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失是電力系統安全穩定分析的重要內容，具有非常重要的意義。

此前的評估往往僅對典型故障開展，往往用最惡劣的故障事件來考核疲勞壽命損失。譬如，認為系統發生嚴重故障時，最高疲勞壽命損失不超過5％等。沒有考慮故障本身的概率影響，用同一個閾值來“卡”發生概率相差巨大的故障(譬如特高壓輸電線路發生三相短路故障的概率跟單相短路的概率不在一個數量級)不盡合理。而用這種單一的指標來規范控制、保護措施，可能因極小概率、高風險事件的制約，導致控制、保護成本急劇上升，不符合工程可靠性的現實情況。另外，實際的機組均有一定的運行周期或工程壽命，次同步振蕩對疲勞壽命的影響應該考慮機組的整體壽命，設置一個適當的比例，但這一點在以往研究中并沒有加以科學考慮。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失的評估方法，該方法可以綜合考慮系統運行方式、故障類型、故障概率和全運行周期，實現對次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失的科學評估。

本發明的另一個目的在于提出一種次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失的評估裝置。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失的評估方法，包括：

構建評價集；

根據所述評價集建立機組疲勞壽命損失評估指標，并計算機組疲勞壽命損失評估指標值；

將所述機組疲勞壽命損失評估指標值與所述機組疲勞壽命損失評估指標對應的預設風險閾值進行對比，根據對比結果分析次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失風險。

本發明實施例的次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失的評估方法，通過構建評價集、計算評估指標并將評價指標與設定的閾值進行比較來分析次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失的風險，進而為次同步振蕩的控制、保護、監測、預警提供依據。該方法可以綜合考慮系統運行方式、故障類型、故障概率和全運行周期，實現對次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失的科學評估，為安全穩定性分析和控保合理設計奠定了堅實的基礎。

另外，根據本發明上述實施例的次同步振蕩引發機組疲勞壽命損失的評估方法還可以具有以下附加的技術特征：

進一步地，在本發明的一個實施例中，通過頻率掃描和時域仿真相結合構建評價集。

進一步地，在本發明的一個實施例中，通過全工況頻率掃描方法獲取目標電網在各個時段和運行方式下的電氣諧振頻率，判斷所述電氣諧振頻率與機組機械扭振模式的互補頻率的差值是否小于預設閾值，將差值小于所述預設閾值的所述電氣諧振頻率對應的時段和運行方式作為風險工況組成潛在風險工況集合；

建立目標系統的電磁暫態模型，根據所述潛在風險工況集合，對所述目標系統中的元件設置故障事件，通過所述電磁暫態模型對故障事件進行仿真，得到機組的扭矩暫態過程，并計算故障事件對應的疲勞壽命損失，在故障事件中篩選出疲勞壽命損失大于零的故障事件組成評價集。